Реле дифференциальной защиты шин

(54) (57) .РЕЛЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ШИН по авт. св.625283, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности при внешних коротких замыканиях при использовании зашитных трансформаторов тока с зазором в магнитопроводе, дополнительно введен ограничитель длительности импульсов, включенный между выходом основного формирователя прямоугольных импульсов и входами фильтра низких частот и элемента Запрет,СР С 1 М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Чувашский государственный универстет им. И. Н. УльяноваИзобретение относится к электротехнике, а.именно к релейной защите электрических систем и может применяться для защиты шин и ошиновок.По основному авт. св.625283 известно реле дифференциальной защиты шин,содержащее рабочую цепь, состоящую изтрансформаторов тока и выпрямительногомоста, тормозную цепь, состоящую из двухтрансформаторов тока, выпрямительных мостов и схемы сглаживания, двух формирователей прямоугольных импульсов, первый изкоторых - основной, включен на разностьрабочей и тормозной цепей, а второйдополнительный, подключен к тормознойцепи, причем выход первого формирователя 15прямоугольных импульсов подключен черезпоследовательно соединенные фильтр низких частот, первый элемент времени и элемент ИЛИ к исполнительному органу, а выход второго формирователя прямоугольныхимпульсов через второй элемент време- Юни подключен к запрещающему входу элемента Запрет, сигнальный вход которогосоединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, а выход черезэлемент выдержки на возврат соединен с 5вторым входом элемента ИЛИ .Недостатком известного реле являетсявозможность излишнего срабатывания привнешних коротких замыканиях при наличии значительной апериодической составляющей в токе небаланса дифференциальной цепи вторичных обмоток защитных трансформаторов тока. Это может иметь место длязащитных трансформаторов тока с зазоромв магнитопроводе, поскольку их погрешностьнормируется только по периодической составляющей,Цель изобретения - повышение селективности реле при внешних коротких замыканиях при использовании защитных трансформаторов тока с зазором в магнитопроводе. 40Поставленная цель достигается тем, чтов реле дифференциальной защиты шин дополнительно введен ограничитель длительности импульсов, включенный между выходом основного формирователя прямоугольных импульсов и входами фильтра низких 45частот и элемента Запрет., На фиг. 1 показана схема предлагаемого реле; на фиг. 2 - напряжения на выходах соответствующих блоков реле при внешних (фиг. 2 а) и внутренних коротких замыканиях (фиг. 2 б), а также напряженияна выходе рабочей и тормозной цепей,Реле содержит трансформатор 1 тока,первичная обмотка которого включена вдифференциальную цепь вторичных обмоток защитных трансформаторов тока (не 55показаны), а первичные обмотки трансформаторов 2 и 3 тока подключены к защитнымтрансформатбрам тока, установленным в плечах защищаемого объекта. Вторичная обмотка трансформатора 1 тока подключенак выпрямительному мосту 4, выход которого образует рабочую цепь, а вторичные обмотки трансформаторов 2 и 3 тока подключены к выпрямительным мостам 5 и 6, выходы которых образуют тормозную цепь,подключенную к схеме сглаживания, содержащей резисторь 1 7 - 10, диод 11 и конденсатор 12.Первый формирователь 13 прямоугольных импульсов, включенный на разностьрабочей и тормозной цепей, через включенные последовательно ограничитель 14 длительности импульсов, фильтр 15 низких частот, первый элемент 16 выдержки времении элемент ИЛИ 17 подключен к исполнительному органу 18. Второй формирователь 19прямоугольных импульсов, подключенныйк выходу тормозной цепи, соединен черезвторой элемент 20 выдержки времени к запрещающему входу элемента Запрет 21,сигнальный вход которого соединен с выходом ограничителя 14 длительности импульсов, а выход через элемент 22 выдержкивремени на возврат подключен к другомувходу элемента ИЛИ 17,Предлагаемое реле работает следующимобразом.В нормальном режиме нагрузки по первичной обмотке трансформатора 1 тока протекает незначительный ток небаланса, поэтому на выходе первого формирователя 13,ограничителя 14 длительности, фильтра 15низких частот и первого элемента 16 выдержки времени сигнал равен О, По первичным обмоткам трансформаторов 2 и 3тока протекают токи плеч защиты, поэтомуна резисторе 7 и.конденсаторе 12 имеетсявыпрямленное напряжение. Однако оно недостаточно для срабатывания формирователя 19. Диод 11 препятствует разряду конденсатора 12 через резистор 7. Резистор 9используется для регулирования коэффициента торможения реле.Сигналы на выходах второго элемента 20выдержки времени, логического элементаЗапрет 21, элемента 22 выдержки временина возврат и логического элемента ИЛИ 17равны О. Исполнительный орган 18 не сработан.При коротком замыкании вне защищаемой зоны переходный ток небаланса(фиг, 2 а) содержит апериодическую и периодическую составляющие, При применении защитных трансформаторов тока с зазором в магнитопроводе апериодическаясоставляющая в токе небаланса больше периодической. Вследствие этого на выходеформирователя 3 возникает прямоугольныйимпульс длительностью несколько. периодовпромышленной частоты (он продолжаетсядо тех пор, пока У (Ь). На выходе ограничителя 14 длительности импульса по,1 О 532 рядка 7 - 10 мс, что вызывает переходный процесс в фильтре 15 низких частот. Фильтр 15 низких частот имеет резонансную частоту, близкую к частоте сети, поэтому длительность положительных полуволн не превышает 15 мс, и элемент 16, имеющий выдержку времени 20 - 25 мс, не срабатывает.Сигнал на выходе первого формирователя 13 появляется позже сигнала на выходе второго формирователя 19, поэтому сигнал на выходе элемента Запрет не возникает, 1 О Исполнительный орган 18 не срабатывает.При. коротком замыкании в защищаемой зоне на входе формирователя 13 возникает выпрямленный синусоидальный ток (фиг. 2 б). При этом на выходе формирова-, 1 теля 13 возникают прямоугольные импульсы с частотой 100 Гц. Эти импульсы проходят через ограничитель 14 длительности практически без изменения. На выходе фильт 15 ра 15 низких частот появляется напряжение, содержащее постоянную составляющую и вторую гармонику незначительной величины. При этом кривая напряжения не пересекает ось времени и элемент 16.выдержки времени срабатывает.Поскольку сигнал на выходе первого формирователя 13 появляется раньше сигнала на выходе второго формирователя 19, то элемент Запрет 21 успевает сработать и обеспечить прохождение отключающего сигнала на второй вход элемента ИЛИ 17. Таким образом, срабатывание реле происходит по двум каналам.Изобретение может найти широкое применение для защиты шин и ошиновок как совместно с защитными трансформаторами. тока с зазорами в магнитопроводе, так и совместно с защитными трансформаторами тока без зазора в магнитоприводе.